叶片式气马达的原理
- 格式:doc
- 大小:39.50 KB
- 文档页数:3
几种常用的液压马达1.叶片液压马达叶片液压马达结构和双作用叶片泵类似,由于液压马达一般都要求能正反转,所以叶片液压马达的叶片要径向放置,如图2所示。
在进油区的每一封闭的工作容腔,其相邻两叶片伸出长度不同,承受油压力后,使转子产生转矩。
叶片式液压马达体积小,转动惯量小,动作灵敏,可适用于换向频率较高的场合,但泄漏量较大,低速工作时不稳定。
因此叶片式液压马达一般用于转速高、转矩小和动作要求灵敏的场合。
2.径向柱塞式液压马达图3为径向柱塞式液压马达工作原理图,当压力油经固定的配油轴4的窗口进入缸体3内柱塞1的底部时,柱塞向外伸出,紧紧顶住定子2的内壁。
在柱塞与定子接触处,定子对柱塞产生的反作用力F N 可分解为两个分力:沿柱塞轴向的法向力F F 和沿柱塞径向的径向力F T 。
径向力F T 对缸体产生转矩,使缸体旋转。
缸体再通过端面连接的传动轴向外输出转矩和转速。
以上分析的是一个柱塞产生转矩的情况,由于在压油区作用有好几个柱塞,在这些柱塞上所产生的转矩都使缸体旋转,并输出转矩。
径向柱塞液压马达多用于低速大转矩的情况下。
3.轴向柱塞马达轴向柱塞泵除阀式配流外,其它形式原则上都可以作为液压马达用,即轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是可逆的。
轴向柱塞马达的工作原理如图4所示,配油盘4和斜盘1固定不动,马达轴5与缸体2相连接一起旋转。
当压力油经配油盘4的窗口进入缸体2的柱塞孔图2叶片液压马达图3径向柱塞液压马达工作原理 图4轴向柱塞液压马达工作原理时,柱塞3在压力油作用下外伸。
F Z与柱塞上液压力相平衡,而F Y则使柱塞对缸体中心产生一个转矩,带动马达轴逆时针方向旋转。
轴向柱塞马达产生的瞬时总转矩是脉动的。
若改变马达压力油输入方向,则马达轴5按顺时针方向旋转。
斜盘倾角α的改变、即排量的变化,不仅影响马达的转矩,而且影响它的转速和转向。
斜盘倾角越大,产生转矩越大,转速越低。
4.齿轮液压马达齿轮液压马达工作原理如图5所示。
一目前机器人的主要驱动方式及其特点根据能量转换方式,将驱动器划分为液压驱动、气压驱动、电气驱动和新型驱动装置。
在选择机器人驱动器时,除了要充分考虑机器人的工作要求,如工作速度、最大搬运物重、驱动功率、驱动平稳性、精度要求外,还应考虑到是否能够在较大的惯性负载条件下,提供足够的加速度以满足作业要求。
A液压驱动特点液压驱动所用的压力为5~320kgf/cm2.a)优点1能够以较小的驱动器输出较大的驱动力或力矩,即获得较大的功率重量比。
2可以把驱动油缸直接做成关节的一部分,故结构简单紧凑,刚性好。
3由于液体的不可压缩性,定位精度比气压驱动高,并可实现任意位置的开停。
4液压驱动调速比较简单和平稳,能在很大调整范围内实现无级调速。
5使用安全阀可简单而有效的防止过载现象发生。
6液压驱动具有润滑性能好、寿命长等特点。
B)缺点1油液容易泄漏。
这不仅影响工作的稳定性与定位精度,而且会造成环境污染。
2因油液粘度随温度而变化,且在高温与低温条件下很难应用。
3因油液中容易混入气泡、水分等,使系统的刚性降低,速度特性及定位精度变坏。
4需配备压力源及复杂的管路系统,因此成本较高。
C)适用范围液压驱动方式大多用于要求输出力较大而运动速度较低的场合。
在机器人液压驱动系统中,近年来以电液伺服系统驱动最具有代表性。
B气压驱动的特点气压驱动在工业机械手中用的较多。
使用的压力通常在0.4-0.6Mpa,最高可达1Mpa。
a)优点1快速性好,这是因为压缩空气的黏性小,流速大,一般压缩空气在管路中流速可达180m/s,而油液在管路中的流速仅为2.5-4.5 m/s。
2气源方便,一般工厂都有压缩空气站供应压缩空气,亦可由空气压缩机取得。
3废气可直接排入大气不会造成污染,因而在任何位置只需一根高压管连接即可工作,所以比液压驱动干净而简单。
4通过调节气量可实现无级变速。
5由于空气的可压缩性,气压驱动系统具有较好的缓冲作用。
6可以把驱动器做成关节的一部分,因而结构简单、刚性好、成本低。
气动马达选型随着经济的发展,气动马达在工业自动化领域得到了广泛应用,托高公司长期致力于气动马达,气动设备的研发、设计、制造、销售与服务,我们在长期的生产制造实践中掌握了各类气动马达的结构,性能及特性,我们在气动马达选型方面有着非常丰富的经验,我们很乐意和大家一起分享气动马达选型和使用中的一些经验。
气动马达选型取决于四大因素:①功率;②扭矩;③转速;④耗气量1.根据您的实际应用可以选择不同功率,不同扭矩,转速的马达,在此例举部分应用的选型在工作压力增高,马达的输出功率、转矩和转速均大幅度增加;当工作压力不变时,其转速、转矩及功率均随外加载荷的变化而变化,样本所有数据和曲线都是在马达供气压力为6bar时测得的。
以下图表表明的是压力对速度,指定扭矩,功率和耗气量的影响。
在(图一)曲线中从使用的供气压力点开始,然后向上看功率,扭矩和耗气量曲线。
举例:在4bar供气压力下,功率只有的0.55倍,扭矩0.67倍,速度0.87倍,耗气量0.65倍在6bar时参数.这个实例表明如果供气压力下降,功率是如何下降的。
空气必须通过合适尺寸的管子供给,以减少控制回路中任何的潜压降。
节流最通常降低气马达速度的方法是在进气口安装流量调节阀。
当马达用进气口也可用于排气口。
流量调节也用于主要排气口上,这样可以在两个方向上控制速度。
压力调节通过在上游供气处安装一只减压阀,也可以调节速度和扭矩。
当连续供给马达低压的空气并且马达减速时,会在输出轴上产生很低的扭矩。
工作扭矩(图二)表中曲线当负荷不断增加,空气马达停止,这就是停止扭矩。
当负荷减少时马达恢复工作,马达不会烧毁,这就是气马达的最大特点,由于受润滑和摩擦的影响,起动扭矩一般是停止扭矩的75-80%,从图中可看出马达功率变得最大值的位置,大约是马达一半的旋转速度时。
因此,可以通过降低马达速度获得马达最大功率,扭矩,并可以节约气源消耗。
马达减速如果空气供应压力有限制,可通过减速得到高扭矩,举例5:1,10:1的减速,性能曲线变得如(图三)表所示,最大马力维持不变,即使在减速时,扭矩曲线是主要倾向由于扭矩的减速幅度曲线变化很大。
叶片式气马达的原理见图1。叶片式气马达主要由定
子1、转子2、叶片3及4等零件构成。定子上有进、
排气用的配气槽或孔,转子上铣有长槽,槽内有叶片。
定子两端有密封盖,密封盖上有弧形槽与进、排气孔
A、B及叶片底部相通。转子与定子偏心安装,偏心距
为e。这样由转子的外表面、叶片(两叶片之间)、
定子的内表面及两密封端盖就形成了若干个密封工作
容积。
图1 叶片式气马达原理图
说明:(1—定子;2—转子;3、4—叶片) 压缩
空气由A孔输入时,分为两路:一路经定子两端密封
盖的弧形槽进入叶片底部,将叶片推出。
叶片就是靠此气压推力及转子转动时的离心力的综合
作用而保证运转过程中较紧密地抵在定子内壁上。压
缩空气另一路经A孔进入相应的密封工作容积。如图
42.3-1,压缩空气作用在叶片3和4上,各产生相反
方向的转矩,但由于叶片3伸出长(与叶片4伸出相
比),作用面积大,产生的转矩大于叶片4产生的转
矩,因此转子在相应叶片上产生的转矩差作用下按逆
时针方向旋转,做功后的气体由定子孔C排出,剩余
残气经孔B排出。 改变压缩空气的输入方向(如由
B孔输入),则可改变转子的转向。
叶片式气马达多数可双向回转,有正反转性能不同
和正反转性能相同两类。图42.3-2为正反转性能相同
的叶片式马达特性曲线。这一特性曲线是在一定工作
压力(例如0.5MPa)下做出的,在工作压力不变时,
它的转速、转矩及功率均依外加载荷的变化而变化。
当外加载荷转矩为零时,即为空转,此时转速达
最大值nmax,马达输出功率为零。当外加载荷转矩等于
气马达最大转矩Tmax时,气马达停转,转速为零,此
时输出功率也为零。当外加载荷转矩等于气马达最大
转矩的一半时,其转速为最大转速的一半。此时马达
输出功率达最大值Pmax。一般说来,这就是气马达的额
定功率。
图2 叶片式气马达特性曲线
说明:在工作压力变化时,特性曲线的各值将随之有较大的变化。说明叶片式气马达具有较软的
特性。